送料小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)及臥式雙面28軸組合鉆床左主軸箱設(shè)計(jì)

送料小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)前言隨著現(xiàn)代工設(shè)備的自動(dòng)化越來(lái)越多工廠設(shè)備采用PLC.變頻器.人機(jī)界面自動(dòng)化器件來(lái)控制,因此自動(dòng)化程度越來(lái)越高.電器控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展.生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而得到迅速發(fā)展.送料小車控制系統(tǒng)采用了PLC控制.從送料小車的工藝流程來(lái)看,其控制系統(tǒng)屬于自動(dòng)控制與手動(dòng)控制相結(jié)合的系統(tǒng),因此,此送料小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式.在程序設(shè)計(jì)上采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法,這樣就省去了工作方式程序之間復(fù)雜的連鎖關(guān)系,從而在設(shè)計(jì)和修改任何一種工作方式的程序時(shí),不會(huì)對(duì)其它工作方式的程序造成任何影響,使得程序的設(shè)計(jì).修改和故障查找工作大為簡(jiǎn)化.送料小車控制系統(tǒng)的軟件部分的公用程序.手動(dòng)程序\\信號(hào)顯示和故障報(bào)警程序采用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì),自動(dòng)程序采用順序控制法設(shè)計(jì).送料小車控制系統(tǒng)的說(shuō)明書分為六章.第一章簡(jiǎn)述了控制系統(tǒng)在送料小車的中的作用與地位及其特點(diǎn)和適應(yīng)場(chǎng)合.發(fā)展與現(xiàn)狀;第二章簡(jiǎn)述了送料小車控制系統(tǒng)總提設(shè)計(jì)方案的論證;第三章詳細(xì)講述了送料小車控制系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)過(guò)程(包括電動(dòng)機(jī)控制線路的設(shè)計(jì)和PLC控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)過(guò)程);第四章詳述論述了送料小車控制系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)過(guò)程(包括梯形圖程序總提方案的確定.公用程序設(shè)計(jì).手動(dòng)程序設(shè)計(jì).自動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和信號(hào)顯示和故障報(bào)警程序設(shè)計(jì)過(guò)程);第五章簡(jiǎn)述了程序的調(diào)試;第六章介紹了送料小車控制系統(tǒng)的使用說(shuō)明.

摘要Abstract緒論控制系統(tǒng)在送料小車中的作用與地位控制系統(tǒng)的類型及其特點(diǎn)和適應(yīng)場(chǎng)合繼電器控制系統(tǒng)單機(jī)控制系統(tǒng)可編程序控制器控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀課題的背影意義與主要設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容送料小車控制方案的論證2.1控制對(duì)象的概述2.1.1控制對(duì)象的用途2.1.4送料小車的工作原理2.2對(duì)車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求2.2.1對(duì)工作方式的設(shè)計(jì)要求2.2.2對(duì)控制系統(tǒng)保護(hù)的要求2.2.3對(duì)信號(hào)顯示和故障報(bào)警要求第3章控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1主電路設(shè)計(jì)3.1.1電器元件的配置3.1.2電器元件型號(hào)的選擇3.1.3主電路電器原理圖的設(shè)計(jì)3.2輔助電路的設(shè)計(jì)3.2.1電器元件的配置3.2.2電器元件型號(hào)的選擇3.3控制電路的設(shè)計(jì)3.3.1PLCI/O元件配置3.3.2電器元件型號(hào)的選擇3.3.3PLC型號(hào)的確定3.3.4PLCI/O元件分配表第4章控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1PLC梯形圖總體結(jié)構(gòu)圖的確定4.4.1設(shè)計(jì)要求4.4.4自動(dòng)程序的設(shè)計(jì)及其可行性分析第5章送料小車控制系統(tǒng)的維護(hù)結(jié)束語(yǔ)致謝參考文獻(xiàn)附錄A送料小車控制系統(tǒng)電氣元件明細(xì)表附錄B送料小車控制系統(tǒng)程序指令表

摘要本次設(shè)計(jì)介紹了FX2NPLC機(jī)的性能及特點(diǎn)?？删幊绦蚩刂破鳎≒rogrammablecontroller）簡(jiǎn)稱PLC，由于PLC的性能優(yōu)越，兼具計(jì)算機(jī)的功能完備，靈活性強(qiáng)，通用性好和繼電器控制簡(jiǎn)單易懂，維修方面等雙重優(yōu)點(diǎn)，形成以微電腦為核心的電子控制設(shè)備。可編程序控制器是近年來(lái)一種極為迅速，應(yīng)用極為廣泛的工業(yè)控制裝置?？删幊炭刂破鳎≒LC）具有編程軟件采自易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言、控制靈活方便、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，現(xiàn)在的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)控制多采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。該控制系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際要求利用PLC的失時(shí)控制和順序處理功能，完成系統(tǒng)控制。在本次論文中，給出了控制系統(tǒng)的主電路圖及軟件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：可編程序控制器，存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信

AbstactThisdesignintroducedthegunctionandmeritsoftheFX2NPLCThisdesignintroducedthegunctionandmeritsoftheFX2NPLC.ProgrammablecontrollershortforPLC,BecausePLChasoutstandingfunction,alsohasperfectfunctioncompetenee,

plusflexibilitybettercurrentuseofcomputer’sFormelectroniccontrolequipmentwhichcoreonmicrocomputerPLCcontroltechnology.Programmablecontrollerisaspcialdigitalrunningelectricansystem.whichdesignforindustrycircumstances.BecausePLChassomanymerits,nowindustryproductmostlyadoptPLCtobringaboutThiscontrolsystem,,basedontherequestofpracticeadoptthePLC’smeritstofinishthecontrolofhardwaremaincircuitdiagramandsoftwaredesign.schemeofhardwaremaincircuitdiagramandsoftwaredesign.Keywords:Programmblecontroller,memory,computertechnology,communication

第一章緒

論1.1控制系統(tǒng)在送料小車中的作用與地位在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，要求整個(gè)工藝生產(chǎn)過(guò)程全盤自動(dòng)化，這就離不開(kāi)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)是整個(gè)生產(chǎn)線的靈魂，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線起著指揮的作用。一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕者影響生產(chǎn)線的繼續(xù)進(jìn)行，重者甚至發(fā)生人生安全事故，這樣將給企業(yè)造成重大損失。送料小車是基于PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，控制系統(tǒng)的每一步動(dòng)作都直接作用于送料小車運(yùn)行，因此，送料小車性能的好壞與控制系統(tǒng)性能的好壞有著直接的關(guān)系。送料小車能否正常運(yùn)行、工作效率的高低都與控制系統(tǒng)密不可分。所以，對(duì)送料小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要予以重視。1.2控制系統(tǒng)的類型及其特點(diǎn)和適應(yīng)場(chǎng)合1.2.1繼電器控制系統(tǒng)繼電器問(wèn)世以來(lái)人們就用導(dǎo)線把各種繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及其接點(diǎn)連接起來(lái)，然后按一定的邏輯關(guān)系控制各種生產(chǎn)機(jī)械，以此種方式構(gòu)成的繼電器控制系統(tǒng)即為傳統(tǒng)的繼電器控制裝置。這種控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是：價(jià)格便宜，性能價(jià)格比底。但因其體積龐大，故障率高，柔性差，不靈活，耗能，而且調(diào)試?yán)щy，可靠性差，壽命短，程序修改費(fèi)時(shí)，因此它適用于控制邏輯較簡(jiǎn)單、所需繼電器數(shù)量較少的程序固定的場(chǎng)合。1.2.2單片機(jī)控制系統(tǒng)單片機(jī)直譯為單片微型計(jì)算機(jī)，它將CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、輸入/輸出（I/O）接口電路、中斷、串行通信接口等主要計(jì)算機(jī)部分集成在一塊大規(guī)模集成電路芯片上，組成微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱為單片機(jī)。單片機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、體積小使用方便、價(jià)格低廉、設(shè)計(jì)安裝接線工作量相對(duì)較少、適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，但因其對(duì)工作環(huán)境條件要求較高，抗干擾能力不強(qiáng)，因此它使用于工作環(huán)境較好的控制領(lǐng)域。如家用電器、機(jī)械制造、紡織、制糖、醫(yī)療儀器到軍用應(yīng)用。1.2.3可編程序控制器系統(tǒng)可編程序控制器的特點(diǎn)20世紀(jì)60年代末，為了克服傳統(tǒng)繼電器的種種應(yīng)用上的缺點(diǎn)，人們研制出了一種先進(jìn)的自動(dòng)控制設(shè)備—PLC，由于PLC具有優(yōu)良的技術(shù)性能，因此它一問(wèn)世就很快得到了推廣應(yīng)用。現(xiàn)在PLC作為用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制的專用計(jì)算機(jī)，與商用、家用的微機(jī)不同，由于控制對(duì)象的復(fù)雜性，使用環(huán)境的特殊性和連續(xù)性，使其在設(shè)計(jì)上有許多特點(diǎn)。（1）

可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；（2）

接口模塊功能強(qiáng)、品種多；（3）

硬件配套齊全，用戶使用方便，實(shí)用性強(qiáng)；（4）

編程方法簡(jiǎn)單、直觀；（5）

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)/安裝、維修方便；（6）

維修工作量小、維修方便；（7）

體積小、耗能底、重量輕?？删幊绦蚩刂破鞯膽?yīng)用領(lǐng)域

在發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家可編程序控制器已經(jīng)廣泛應(yīng)用在所有的工業(yè)部門，隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：（1）

開(kāi)關(guān)量邏輯控制（2）

運(yùn)動(dòng)控制（3）

閉環(huán)過(guò)程控制（4）

數(shù)據(jù)處理（5）

通信聯(lián)網(wǎng)1.3

PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀

可編程序控制器的起源可以追溯到60年代，1969年美國(guó)DEC公司研制出第一臺(tái)可編程序控制器。70年代初出現(xiàn)了為處理器和微型計(jì)算機(jī)，微機(jī)技術(shù)被用到PLC不僅具有邏輯控制的功能，而且還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能，成為具有計(jì)算機(jī)功能的工業(yè)控制裝置。80年代以后，工業(yè)過(guò)程控制得到了一個(gè)飛躍的發(fā)展，一方面現(xiàn)代控制理論從本質(zhì)上解決了一般多變量系統(tǒng)的控制問(wèn)題，包括線性系統(tǒng)、時(shí)變系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、微分積分系統(tǒng)等，從而大大促進(jìn)了過(guò)程控制的發(fā)展；另一方面，過(guò)程控制的結(jié)構(gòu)已從包括許多手動(dòng)控制的分散局部控制站改變?yōu)榫哂懈叨茸詣?dòng)化的集中運(yùn)動(dòng)控制中心，使得過(guò)程控制的概念有了很大的發(fā)展，它不僅包括數(shù)據(jù)采集與管理、基于過(guò)程控制，而且包括先進(jìn)的管理系統(tǒng)、調(diào)度和優(yōu)化等。專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、過(guò)程監(jiān)督和在線診斷等理論已經(jīng)大大地促進(jìn)了過(guò)程控制的發(fā)展。自1976年以來(lái)，為處理器開(kāi)始引入PLC領(lǐng)域，大大加強(qiáng)了PLC的作用，使PLC簡(jiǎn)單地代替繼電器電路而發(fā)展為先進(jìn)的控制裝置。當(dāng)今PLC具有采集與處理大量數(shù)據(jù)、完成數(shù)學(xué)運(yùn)算與其它智能器件通信的能力，以及具有先進(jìn)的人一機(jī)對(duì)手段，還大量應(yīng)用于開(kāi)關(guān)邏輯控制、閉環(huán)過(guò)程控制等領(lǐng)域。今年來(lái)由于現(xiàn)場(chǎng)總線理念的出現(xiàn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建立，以及產(chǎn)品的迅速發(fā)展，PLC成為現(xiàn)場(chǎng)總線的一個(gè)重要組成部分，進(jìn)一步擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，勞動(dòng)生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量的要求在不斷提高，為了適應(yīng)各企業(yè)不同需要，在主流PLC往大型化、集成化、多功能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的同時(shí)，還有很多分支在并列發(fā)展。PLC在大的系統(tǒng)中將和DCS控制系統(tǒng)相靠攏、溶合、共同向FCS發(fā)展；在小的系統(tǒng)中將逐步溶入到它所控制的對(duì)象中去，向更精細(xì)化發(fā)展。1.4課題的背景意義與主要設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容隨著社會(huì)迅速的發(fā)展，各機(jī)械產(chǎn)品層出不窮。控制系統(tǒng)的發(fā)展,在工礦企業(yè)中，皮帶運(yùn)輸機(jī)是常用的短途運(yùn)輸工具之一。有的在裝配線上，有的在碼頭上，有的在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，有的在礦山上。在煤礦和沙石場(chǎng)，更是重要設(shè)備。皮帶機(jī)輸送貨物特點(diǎn)是，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，貨物置于皮帶上隨皮帶走，運(yùn)輸路線基本上是固定的（因有些皮帶機(jī)可以移動(dòng)）。1.5皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作情況皮帶運(yùn)輸機(jī)是一種平移的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械。例如將煤、沙子、礦石、糧食等不斷地從一個(gè)地方運(yùn)到另一個(gè)地方，去加工或存或由另外的運(yùn)輸機(jī)械運(yùn)輸。它不是長(zhǎng)途運(yùn)輸設(shè)備，用于庫(kù)房、料倉(cāng)、礦山、流水生產(chǎn)線上。圖是固定式送料控制運(yùn)輸示意圖。由于皮帶運(yùn)輸是不可逆的，也不需要調(diào)速，所以采用三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)?？刂埔?、初始狀態(tài)：紅燈L1滅，綠燈亮，表示允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料，料斗出料閥門K2關(guān)閉，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3皆為OFF。按下啟動(dòng)按鈕SB1，表示能夠進(jìn)入裝車控制。2、裝車控制：（1）進(jìn)料：如料斗中料不滿（S1為OFF），5S后進(jìn)料閥K1開(kāi)啟進(jìn)料；當(dāng)料滿（S1為ON）時(shí)，終止進(jìn)料。（2）裝車：當(dāng)汽車開(kāi)到裝車位置時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)S2接通（S2為ON），紅燈L1亮，綠燈L2滅，同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3，2S后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2再經(jīng)2S，再經(jīng)2S后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1。再經(jīng)2S后打開(kāi)料斗（K2為ON）出料。當(dāng)汽車裝滿后，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)（S2為OFF），料斗出料閥門K2關(guān)閉，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，同時(shí)綠燈L2亮，紅燈L1滅，表示汽車可以開(kāi)走。3、停機(jī)控制：當(dāng)按下按鈕SB2時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)終止運(yùn)行。關(guān)閉，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，同時(shí)綠燈L2亮，紅燈L1滅，表示汽車可以開(kāi)走。停機(jī)控制：當(dāng)按下按鈕SB2時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)終止運(yùn)行。

送料小車控制方案的論證2.1控制對(duì)象的概述送料系統(tǒng)用三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，但有時(shí)皮帶很長(zhǎng)，裝載貨物多而且重，一般交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，起動(dòng)困難，在這種情況下，需用起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)或用繞線式異步電動(dòng)機(jī)。在高粉塵及易燃場(chǎng)合下使用的皮帶機(jī)，電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)設(shè)備應(yīng)選用封閉式或防爆式電動(dòng)機(jī)。對(duì)于單條皮帶運(yùn)輸機(jī)，其控制很簡(jiǎn)單，比車床電路還要簡(jiǎn)單。但有時(shí)根據(jù)不同要求，往常需要若干條皮帶聯(lián)合使用，因而對(duì)控制順序的安排有一定要求。今以三條皮帶為例，提出控制要求。圖8.36是三條皮帶運(yùn)輸機(jī)的示意圖。對(duì)于這三條皮帶機(jī)的電氣要求：（一）起動(dòng)順序?yàn)?號(hào)、2號(hào)、1號(hào)，這是為防止貨物在皮帶上堆積。（二）停車順序?yàn)?號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，以保證停車后皮帶上不殘存貨物。（三）不論2號(hào)或3號(hào)出故障，必須將1號(hào)停下，以免繼續(xù)進(jìn)料。最簡(jiǎn)單的控制線路是圖8-37所示。從圖中看到，電動(dòng)機(jī)M2的控制接觸器KM2的線圈和熱繼電器FR2的觸頭串聯(lián)后，有一端接在接觸器KM3的觸頭下端。同樣，電動(dòng)機(jī)M1也作相同安排，KM1線圈和FR1觸頭串聯(lián)后接在KM2觸頭下端。這樣聯(lián)結(jié)后，可以保證M2或M3出故障以后，使電動(dòng)機(jī)M1（送料皮帶）停止，以免皮帶上堆積貨物。例如M3由于過(guò)載而FR3動(dòng)作，使KM3斷電釋放，接著KM2斷電釋放，之后KM1也斷電，三臺(tái)皮帶機(jī)都停下來(lái)。但若M1過(guò)載，M1停下來(lái)，M2和M3就不會(huì)停下來(lái)，可以將皮帶上殘存貨物運(yùn)完。但這個(gè)電路對(duì)于起停順序，不能滿足皮帶機(jī)的要求，因?yàn)槠鹜r(shí)間都相隔甚微。所以只能對(duì)起停要求不嚴(yán)的場(chǎng)合使用。為了避免停止后皮帶還是有殘留貨物，可以在停機(jī)前就中止進(jìn)料，當(dāng)三條皮帶上不再殘存貨物后在停止皮帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。圖8.38是用時(shí)間繼電器組成的控制電路，在起停順序上完全可以滿足皮帶機(jī)的要求。起停順序?yàn)镸3、M2、M1，停止順序?yàn)镸1、M2、M3。為了兩地控制，采用兩套按鈕。當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB1或SB2，繼電器KA通電吸合并自鎖。KA將4個(gè)時(shí)間繼電器KT1~KT4通電吸合。其中KT1和KT2是通電延時(shí)，KT3和KT4是斷電延時(shí)。所以，KT3和KT4的常開(kāi)斷電延時(shí)觸頭在通電后不延時(shí)閉合而是立刻閉合，給接觸器KM2和KM3線圈通電創(chuàng)造條件。由于KA及KT4接通，KM3通電吸合，電動(dòng)機(jī)M3首先起動(dòng)。過(guò)了一些時(shí)間，通電延時(shí)閉合繼電器KT1的觸頭閉合，KM2通電吸合，電動(dòng)機(jī)M2起動(dòng)。再過(guò)一些時(shí)間，通電延時(shí)閉合觸頭KT2閉合，KM1通電吸合，M1起動(dòng)。過(guò)程如下：（1）、（2）、（3）表示起動(dòng)順序 KT2通電延時(shí)吸合 KM1吸合，M1起動(dòng)（3） KT1通電延時(shí)吸合 KT3通電不延時(shí)吸合KM3 吸合,M2起動(dòng)(2)按下SB1（SB2） KA吸KT4通電不延時(shí)吸合KM3吸合,M3起動(dòng)(1)按下停止按鈕SB3或SB4,繼電器KA斷電釋放,四個(gè)時(shí)間繼電器都斷電,KT1和KT2斷電不延時(shí),立刻斷開(kāi),KM1失電,電機(jī)M1停轉(zhuǎn),由于KM2自鎖,所以只有等KT3斷電延時(shí)斷開(kāi)后,KM2斷電,M2停轉(zhuǎn),最后KT4斷開(kāi),KM3釋放,M3停轉(zhuǎn)。過(guò)程如下：（1）、（2）、（3）表示停車順序KT2斷電不延時(shí)釋放KM1釋放M1停止（1）KT1斷電不延時(shí)釋放 KM2釋放，M2停止（2）KT3斷電延時(shí)釋放按下SB3（或SBKA釋放 KT4斷電延時(shí)釋放KM3釋放，KM3停止（3）只要適當(dāng)調(diào)節(jié)KT1~KT4的延時(shí)時(shí)間，可以很好地滿足需要。三臺(tái)電動(dòng)機(jī)都用熔斷器和熱繼電器作保護(hù)，三臺(tái)中任何一臺(tái)出過(guò)載故障，將和按下停止按鈕一樣，按順序停車。多皮帶機(jī)拖動(dòng)，特別是礦井中用的皮帶機(jī)，其控制線路特別復(fù)雜，電路的聯(lián)鎖保護(hù)很多，而且應(yīng)考慮下列環(huán)節(jié)：（1）警鈴，沿皮帶機(jī)經(jīng)過(guò)的路徑上安裝警鈴，在系統(tǒng)開(kāi)動(dòng)之前，警鈴要響2~3分鐘，讓有關(guān)人員作準(zhǔn)備，無(wú)關(guān)人員離開(kāi)，然后起動(dòng)皮帶機(jī)。（2）燈光信號(hào)，操作人員附近應(yīng)設(shè)置系統(tǒng)各部分工作的燈光信號(hào)，讓操作人員時(shí)刻知道系統(tǒng)的工作情況，以便在出現(xiàn)故障后采取有效措施。PLCI/O元件配置多年來(lái),可編程控制器(以下簡(jiǎn)稱PLC)從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍;其功能從弱到強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)學(xué)控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都一大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮越來(lái)越大的作用。高可靠性所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間的各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波器時(shí)間常數(shù)一般為10-20ms。各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。良好的自診斷功能，一旦電源或者他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng)，使可靠性更進(jìn)一步提高。豐富的I/O接口模塊PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如:交流或直流；開(kāi)關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等，有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如:按鈕;行程開(kāi)關(guān)；接近開(kāi)關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。另外，為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對(duì)話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。編程簡(jiǎn)單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專業(yè)知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。（5）安裝簡(jiǎn)單，維修方便PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。3.3.2電器型號(hào)的選擇PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)幾建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái)，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外一廣泛使用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：（1）開(kāi)關(guān)量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，即可用于控制單臺(tái)設(shè)備，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。（2）工業(yè)過(guò)程控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。（3）運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用語(yǔ)圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)械人、電梯等場(chǎng)合。（4）數(shù)據(jù)處理PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。（5）通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信包括PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。但是，可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。3.3.3PLC型號(hào)的確定（1）小型PLC小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)一般在128點(diǎn)以下，具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)軟件融為一體，除了開(kāi)關(guān)量I/O以外，還可以連接模擬量I/O以及其它各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。（2）中型PLC中型PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，其I/O點(diǎn)數(shù)一般在256—1024點(diǎn)之間。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過(guò)程中，直接讀輸入，刷新輸出。他能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。圖（3）大型PLC大型PLCI/O點(diǎn)數(shù)一般在1024點(diǎn)以上。大型PLC的軟、硬件功能極強(qiáng)，具有極強(qiáng)的自診斷功能；通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠管理自動(dòng)化。大型PLC還可以才用三CPU構(gòu)成表式系統(tǒng)，使機(jī)械的可靠性更高。我國(guó)市場(chǎng)上流行的有如下幾家PLC產(chǎn)品：（1）施耐德公司，包括早期天津儀器廠引進(jìn)莫迪康公司的產(chǎn)品，目前有Quantum、Premium、Momentum等產(chǎn)品；（2）羅克韋爾公司（包括AB公司）PLC產(chǎn)品，目前有SLC、MicroLogix、ControlLogix等產(chǎn)品；（3）西門子公司的產(chǎn)品，目前有SIMATICS7-400/300/200系列產(chǎn)品；（4）GE公司的產(chǎn)品；（5）日本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產(chǎn)品，其中使用較多的是三菱公司F1、FX2等系列產(chǎn)品。3.3.4PLC的結(jié)構(gòu)PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如3.1所示。編程器中央處理單元CPU輸點(diǎn)輸出點(diǎn)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器電源（1）中央處理單元（CPU）中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。（2）存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。（3）電源PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。一般交流電壓波動(dòng)在+10%（+15%）范圍內(nèi)，可以不采用其它措施而將PLC直接接到交流電網(wǎng)上去。（4）輸入輸出元件（I/O模塊）I/O模塊是CPU與現(xiàn)場(chǎng)I/O裝置或其它外部設(shè)備之間的連接部件。將外部輸入信號(hào)變換成CPU能接受的信號(hào)，或?qū)PU的輸出信號(hào)變換需要的控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象（5）編程器編程器使用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試檢查和監(jiān)視，還可以通過(guò)起鍵盤去調(diào)用和顯示PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。他通過(guò)通訊端口與CPU聯(lián)系，完成人機(jī)對(duì)話連接。（6）外部設(shè)備一般PLC都配有盒式錄音機(jī)、打印機(jī)、EPROM寫入器、高分辨率屏幕彩色圖形監(jiān)控系統(tǒng)等外部設(shè)備。3.2.2PLC的工作原理PLC采用了一種不同于一般計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式即掃描方式。（1）工作過(guò)程當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分三個(gè)階段。即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段，如圖3.2所示。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。（1）輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次讀入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。（2）用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。（3）輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出所存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)才是PLC的真正輸出。（4）掃描周期PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如圖3.3所示。一個(gè)周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間之和。3.3可編程控制器JH-120簡(jiǎn)介3.3.1概述JH120系列和JH120H系列可編程序控制器是適用于小型工業(yè)過(guò)程自動(dòng)控制理想的控制裝置。JH120系列PLC的主要特點(diǎn)是以8入4出構(gòu)成單元模塊，可嵌接出最大為108點(diǎn)（72入36出）的PLC，適用于交流127V/1A、直流30V/2A以下輸出狀態(tài)的控制場(chǎng)合。JH120H系列PLC的主要特點(diǎn)是由標(biāo)準(zhǔn)的12路輸入模塊及標(biāo)準(zhǔn)的8路輸出模塊構(gòu)成，可嵌接出最大為120點(diǎn)（72入48出）的PLC，適用于交流240V/5A、直流24V/5A以下輸出狀態(tài)的控制場(chǎng)合。3.3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)JH120系列和JH120H系列PLC為嵌入式結(jié)構(gòu)。模塊于模塊之間用堆垛接口聯(lián)接，不需聯(lián)接電纜。JH120系列的I/O模塊以12點(diǎn)（8點(diǎn)輸入/4點(diǎn)輸出）為最小單元，從12點(diǎn)到108點(diǎn)可任意配置。JH120H系列的輸入模塊以12點(diǎn)為最小單元，輸出單元以8點(diǎn)為最小單元，從20點(diǎn)到120點(diǎn)可任意配置。另可根據(jù)用戶特殊點(diǎn)數(shù)要求，配裝非標(biāo)準(zhǔn)系列PLC。如8點(diǎn)（只有輸出）、28點(diǎn)（8入4出模塊加兩個(gè)8路輸出模塊等等）的PLC等。（但輸入點(diǎn)數(shù)應(yīng)少于72點(diǎn)、輸出點(diǎn)數(shù)應(yīng)少于48點(diǎn)。如超過(guò)上述點(diǎn)數(shù)，則可使用特殊功能模塊。）基本構(gòu)成如圖1.1所示： KCIIIIKCIIIOODPOOOOPNNNUUUDUTTJH120系列PLCJH120H系列PLC1.3技術(shù)指標(biāo)1.3.1一般技術(shù)指標(biāo)電源電壓AC115/230V+10%-15%，50Hz/60Hz電壓波動(dòng)范圍AC95V-225V電源可瞬間失效80ms濕度（40-90）%RH，無(wú)凝露溫度-5%~+55C環(huán)境無(wú)腐蝕性氣體、無(wú)導(dǎo)電粉塵和微粒耐壓AC1500V，1秒（電源-外部端子）絕緣阻抗》200M耐振動(dòng)16.7Hz,復(fù)振幅3mm,3方向各30分鐘耐沖擊GB9813標(biāo)準(zhǔn)，10G耐噪聲GB/T13926，1KV，1us脈沖安全規(guī)范FCCA級(jí)1.3.2功能技術(shù)指標(biāo)控制方式存儲(chǔ)程序，循環(huán)掃描編輯語(yǔ)言梯形圖，語(yǔ)句表程序容量1000步程序存儲(chǔ)器CMOS-RAM，鋰電池失電保護(hù)，EEPROMI/O點(diǎn)數(shù)12-120運(yùn)算速度12ms/1000步（平均）定時(shí)器32點(diǎn)：0.1-999s，24點(diǎn)：0.01-99.9s,8點(diǎn)計(jì)數(shù)器30點(diǎn)：1-999，減計(jì)數(shù)輔助繼電器192點(diǎn)（其中64點(diǎn)斷電保持）狀態(tài)寄存器40點(diǎn)（斷電保持）特殊繼電器16點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器1點(diǎn)：1-999999，加減計(jì)數(shù)，fmax<2KHz自診斷程序檢查（語(yǔ)法檢查、電路檢查）警戒監(jiān)視（電源電壓、鋰電池電壓）指令基本指令20條，步進(jìn)指令2條，功能指令96條1.3.3輸入技術(shù)指標(biāo)輸入方式無(wú)源觸點(diǎn)，光電耦合方式輸入電壓機(jī)內(nèi)電源DC24V工作電流斷-》通最小DC4mA通—斷最大DC1.5mA響應(yīng)時(shí)間斷—通、通—斷：約10ms動(dòng)作指示輸入接通時(shí)，LED燈亮400-407響應(yīng)時(shí)間0-60ms軟件設(shè)定1.3.4輸出技術(shù)指標(biāo)輸出方式繼電器輸出，無(wú)漏電流單點(diǎn)電流5A/點(diǎn)（電阻負(fù)載H型）外負(fù)載電源〈AC250V/DC30V響應(yīng)時(shí)間斷—通，通—斷：約10ms動(dòng)作指示繼電器通電時(shí)，LED燈亮注：晶體管或可控硅輸出型訂貨時(shí)說(shuō)明1.3.5特殊單元技術(shù)指標(biāo)A/D轉(zhuǎn)換單元0-5V輸入，4路，8位分辨率D/A輸出單元0-5V輸出，2路，8位分辨率撥盤輸入單元I12路雙位BCD撥盤（共24只BCD撥盤）撥盤輸入單元II32路雙位BCD撥盤（共64只BCD撥盤）測(cè)溫單元4路熱電阻ST-100，8位分辨率1.4基本單元模塊1.4.1CPU模塊CPU模塊功能說(shuō)明如圖1.2○ 1 1CPU.ELED:軟、硬件故障燈○ 2程序錯(cuò)誤時(shí)此燈閃爍或硬件故障時(shí)常亮2RUNLED：運(yùn)行信號(hào)燈 3PLC正常工作指示燈3STOP/RUN：程序停止/運(yùn)行開(kāi)關(guān) 4此開(kāi)關(guān)撥至“STOP”時(shí)，程序停止運(yùn)行，可進(jìn)行編程等操作。此開(kāi)關(guān)撥至“RUM”時(shí)，程序開(kāi)始運(yùn)行，正常情況下，RUMLED應(yīng)亮。 54編程接口手持編程器通過(guò)此接口可實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC編程、修改、監(jiān)控等功能，電腦通過(guò)嘉華RS-232（232接口電路）與此接口相連接，可實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC編程、修改和監(jiān)控等功能注意：對(duì)開(kāi)關(guān)4操作后（即EEPROM→RAM或RAM→EEPROM），PLC必須斷電后重新通電方可正確運(yùn)行。1.4.2I/O模塊JH120系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出模塊，為8點(diǎn)輸入/4點(diǎn)輸出。輸入點(diǎn)/輸出點(diǎn)定義號(hào)可通過(guò)調(diào)線進(jìn)行選擇。通常緊靠CPU模塊安裝的I/O模塊輸入點(diǎn)定義號(hào)固定為X400-X407。I/O模塊輸入/輸出點(diǎn)定義號(hào)的跳線在出廠時(shí)已排好，如需更改可參考模塊上的說(shuō)明選擇跳線。JH120H系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入模塊為12點(diǎn)輸入，標(biāo)準(zhǔn)輸出模塊為8點(diǎn)輸出。輸入及輸出點(diǎn)定義號(hào)可通過(guò)模塊上的跳線進(jìn)行選擇，緊靠CPU模塊安裝的輸入模塊輸入點(diǎn)X400-407是固定的，另外4點(diǎn)輸入定義號(hào)可通過(guò)跳線進(jìn)行選擇。輸入模塊和輸出模塊的輸入/輸出點(diǎn)定義號(hào)的跳線在出廠時(shí)已排好，如需更改可參考模塊上的說(shuō)明選擇跳線。輸入每點(diǎn)均有光電隔離、濾波等抗干擾措施，定義號(hào)為X400-407的8點(diǎn)輸入濾波時(shí)間常數(shù)可在0-60ms之間由程序設(shè)定，其他輸入定義號(hào)的濾波時(shí)間常數(shù)為10ms。JH120系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出模塊的輸出使用于交流127V/1A、直流30V/2A以下的負(fù)載。JH120H系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出使用于交流240V/5A、直流24V/5A以下。1.4.3電源模塊電源模塊除了為本機(jī)其他模塊提供24V、12V和5V電源以外，同時(shí)向外部提供DC24V，Iomax=100mA的轉(zhuǎn)感器電源。交流電源允許瞬停80ms,PLC動(dòng)作不受影響.電源模塊面板見(jiàn)圖1. 1擴(kuò)展口顯示功能板接口(用于數(shù)據(jù)顯示,數(shù)據(jù)設(shè)定等) 1212V/5V指示燈電源模塊5V/12V輸出正常324V指示燈電源模塊24V輸出正?！?24直流24V輸出端向外部提供的24V電源○ 3 5交流220V輸入端□ 4 5 1.4.4特殊功能模塊A/D轉(zhuǎn)換模塊,D/A輸出模塊,撥盤輸入模塊和測(cè)溫模塊均可直接嵌接在主機(jī)上,不需連接電纜.輸入輸出分配X400：?jiǎn)?dòng)按鈕；X401：車滿信號(hào)S2F1的結(jié)構(gòu)F1簡(jiǎn)易編程器由液晶顯示屏ROM寫入器接口存儲(chǔ)器卡盒的接口及由功能鍵、指令鍵、數(shù)字鍵等鍵盤組成。簡(jiǎn)易編程器配有專用電纜與PLC主機(jī)連接。主機(jī)的系統(tǒng)不同，電纜型號(hào)也不同。簡(jiǎn)易編程器還有系統(tǒng)存儲(chǔ)卡盒，用于存放系統(tǒng)軟件。其他如ROM寫入器模塊和PLC存儲(chǔ)器卡盒等為選用件。X400啟動(dòng)按鈕X401：車滿信號(hào)S2X402料倉(cāng)滿信號(hào)S1X403：車到位信號(hào)X404停止按鈕X431：信號(hào)燈L1X432信號(hào)燈L2X433：上料閥K1X434下料閥K2X435：皮帶電機(jī)M1X436皮帶電機(jī)M2Y437：皮帶電機(jī)M3梯形圖X400X404M100M100X404X400M106M106M100X403Y431M106Y432 X401Y437X402Y438 Y438T457Y433T457X402T457K2X401Y437M101 X401T459K3X403M101T459M106Y431X403X401M100T550K5 T550Y431T455M105M Y437Y437T450K2 T450M105M106Y436 Y436T451K2T451T453 M105106Y435 Y435T452K2T452T456X401M105M106Y434 X401Y434T453K2 Y435T454K2 Y436T455K2X403Y434M105X405 Y436 Y437 END編輯程序圖的程序LD400OR100ANI404OUT100LD404OR106ANI400OUT106LD100ANI403LD401ANI437ANI431ANI106OUT432LD402OUT438LDI438OUT457ORAND457OUT433LDI402OUT457K2LD401ANI437OUT101LDI401OUT457K3LD403ANI101ANDT459ANI106OUT431LD403ANI401AND100OUT550K5LD550AND431OR437ANI455ANI105ANI106OUT437LD437OUT450K2LD450ANI454ANI105ANI106OUT436LD436OUT451K2LD451ANI453ANI105ANI106OUT435LD435OUT452K2LD452ANI456ANI401ANI105ANI106OUT434LD401ANI434OUT453K2ANI434OUT453K2ANI435OUT453K2ANI435OUT454K2ANI436OUT455K2LD403AND434OR405OR436ORBOR437OUT105END第5章可編程控制器JH-120的維護(hù)預(yù)檢查在PLC投入運(yùn)行之前，應(yīng)作如下檢查：（1）電源已正確接好（2）輸入線與輸出線已正確接好，并且不能互相纏在一起（3）輸出負(fù)載與輸入觸點(diǎn)的額定值必須符合前面給出的技術(shù)指標(biāo)檢查程序的執(zhí)行情況可用嘉華JH-20P手持編程器的監(jiān)控功能進(jìn)行運(yùn)行堅(jiān)控診斷與故障排除(1)CPU.E燈閃爍機(jī)器內(nèi)部程序出錯(cuò)，用嘉華JH-20P手持編程器修改。程序丟失，失電保護(hù)不起作用。更換鋰電池（這種情況一般使用3-5年后才會(huì)出現(xiàn)）。CPU.E燈常亮為機(jī)器硬件故障。（2）電源指示燈不亮電源線沒(méi)有正確接好，檢查電源接線端。機(jī)器內(nèi)部掉入金屬顆粒導(dǎo)致短路，更換保險(xiǎn)絲。24V指示燈不亮，外接24V電源短路，除去24V電源短路，除去24V端子后檢查。（3）輸出指示燈亮，但輸出不接通由于過(guò)載、短路等使輸出觸點(diǎn)溶化或表面粗糙不平。檢查一下輸出電路中的輸出端子或輸出器件是否完好。（4）輸入指示不亮，可用編程器檢查輸入的通/斷狀態(tài)，并且檢查輸入開(kāi)關(guān)的工作是否正常。（5）從運(yùn)行RAM中的程序切換到運(yùn)行EEPROM中程序或相反時(shí)，不能正確執(zhí)行。開(kāi)關(guān)切換后，需斷電，再重新通電。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了大學(xué)三年學(xué)到的理論知識(shí)，是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的溫習(xí)和鞏固，進(jìn)一步鍛煉了我們理論與實(shí)踐結(jié)合的能力。使我們?cè)谶@方面有了較大的提高，為我們以后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)PLC的工作過(guò)程更深一步了解，在實(shí)際的應(yīng)用中體驗(yàn)到它重要性和控制過(guò)程，PLC控制的步進(jìn)電機(jī)，以及PLC芯片和A/D轉(zhuǎn)換芯片的連接和控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)自動(dòng)送料車控制系統(tǒng)的檢測(cè)以及排解，對(duì)工作速度和效率起到了重要的作用。一．?dāng)⑹隽嗽诂F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，減輕工人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，要求整個(gè)工藝生產(chǎn)過(guò)程全盤自動(dòng)化，這就離不開(kāi)控制系統(tǒng)。以及自動(dòng)化控制在當(dāng)今社會(huì)的重要性，另外還介紹了國(guó)內(nèi)和國(guó)外的PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展情況。二．說(shuō)明了系統(tǒng)的硬件框圖，從整體上介紹了基本的工作原理，而且又介紹了各種自動(dòng)控制的比較，最后選了PLC的自動(dòng)送料車控制。三．分別介紹了設(shè)計(jì)中所用到的硬件，如步進(jìn)電機(jī)的工作原理及其主要技術(shù)參數(shù)，PLC的發(fā)展，PLC的各個(gè)引腳作用和內(nèi)部組成部分。四．給出了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖，主要的系統(tǒng)程序和程序說(shuō)明。此外，本設(shè)計(jì)在還有不足之處：因?yàn)椴捎脗鹘y(tǒng)的模擬光電傳感器因外圍電路復(fù)雜、需調(diào)節(jié)電路等缺點(diǎn)而受到使用限制，使得運(yùn)用光散射的計(jì)算不夠精確。由于本人知識(shí)水平有限，設(shè)計(jì)中難免有許多不足之處，在以后的學(xué)習(xí)和工作中會(huì)努力的改進(jìn)。致謝歷時(shí)三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成使我獲得了很多平時(shí)沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是理論走向?qū)嵺`的第一步，為以后走向工作崗位奠定了基礎(chǔ)。在此設(shè)計(jì)中馮老師給予我很多幫助，他非常負(fù)責(zé)，從開(kāi)始資料的收集，他就給我們很多方面的指導(dǎo)和一些關(guān)于設(shè)計(jì)主要內(nèi)容的介紹。一些很小的事情都嚴(yán)格要求我們?nèi)フJ(rèn)真完成。這使我在后期設(shè)計(jì)中得到了很大幫助，由于在收集資料方面很充分，所以使我們?cè)诤笃诘脑O(shè)計(jì)快而順利的進(jìn)行。同時(shí)，也要感謝我和同學(xué)和老師，他在我遇到困難的時(shí)候都熱心的幫助我度過(guò)難關(guān)。再此，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意。衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專家、教授！參考文獻(xiàn)史增芳主編可編程控制器原理與應(yīng)用中國(guó)林業(yè)出版社北京希望電子出版社2006.12陸劍主編PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院程周主編電氣控制與PLC原理及應(yīng)用。北京：電子工業(yè)出版社，2003楊長(zhǎng)能，林小峰主編。可編程控制器（PC）例題習(xí)題及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。重慶：重慶大學(xué)出版社，19941.緒論1.1課題背景及目的組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專用部件組成的一種高效專用機(jī)床，是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床。通用部件按其功能通常分為五大類。動(dòng)力部件。動(dòng)力部件是用于傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)工作運(yùn)動(dòng)的通用部件。支撐部件。支撐部件是用于安裝動(dòng)力部件、輸送部件等的通用部件。輸送部件。輸送部件是具有定位和加緊裝置、用于安裝工件并運(yùn)送到預(yù)定工位并運(yùn)送到預(yù)定工位的通用部件。輔助部件。輔助部件包括定位、加緊、潤(rùn)滑、冷卻、排屑以及自動(dòng)線的清洗機(jī)等各種輔助裝置。主軸箱是組合機(jī)床的重要組成部分。包括通用主軸箱和專用主軸箱，本設(shè)計(jì)的是通用主軸箱，包括主軸，傳動(dòng)軸，動(dòng)力部件以及其他輔助裝置。圖1.1組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件（如飛輪、汽車后橋半軸等）的外圓和端面加工。組合機(jī)床具有如下的特點(diǎn)：(1)主要用于棱體其零件和雜件的孔面加工。(2)生產(chǎn)率高。因?yàn)楣ば蚣?，可多面、多工位、多軸、多刀同時(shí)自動(dòng)加工。(3)加工精度穩(wěn)定。因?yàn)楣ば蚬潭?，可選用成孰的通用部件、精密夾具和自動(dòng)工作循環(huán)來(lái)保證加工精度的一至性。(4)研制周期短，便于設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)，成本低。因?yàn)橥ㄓ没⑾盗谢?、?biāo)準(zhǔn)化程度高，通用零部件占70％～90%，通用件可組織批量生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)制或外購(gòu)。(5)自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。(6)配置靈活。因結(jié)構(gòu)是橫塊化、組合化?？砂垂ぜ蚬ば蛞?，用大量通用部件和少量專用部件靈活組成各種類型的組合機(jī)床及自動(dòng)線；機(jī)床易于改裝：產(chǎn)品或工藝變化時(shí)，通用部件一般還可以重復(fù)利用。1.2國(guó)內(nèi)外研究狀況專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來(lái)的。在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。最早的組合機(jī)床是1911年在美國(guó)制成的，用于加工汽車零件。初期，各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國(guó)福特汽車公司和通用汽車公司與美國(guó)機(jī)床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對(duì)部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。二十世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級(jí)，孔距精度可達(dá)0.03～0.02微米。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動(dòng)力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。主要有動(dòng)力箱、切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)。支承部件是用以安裝動(dòng)力滑臺(tái)、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等。控制部件是用以控制機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺(tái)等。輔助部件有潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。這類機(jī)床常見(jiàn)的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。組合機(jī)床未來(lái)的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng)，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。1.3論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容目前，組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工兩類工序。其中孔加工包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋等。隨著綜合自動(dòng)化的發(fā)展，其工藝范圍正在擴(kuò)大到車外圓、行星銑削、拉削等工序。此外還可以完成焊接、熱處理、自動(dòng)裝配和檢索、清洗等非切削工作。組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器儀表、軍工等行業(yè)大批大量生產(chǎn)中以獲得廣泛的應(yīng)用；在一些中小批量生產(chǎn)的企業(yè)，如機(jī)床、機(jī)車、工程機(jī)械等制造業(yè)中也已推廣應(yīng)用。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型箱體類零件，如汽缸蓋、汽缸體、變速箱體、電機(jī)座等。我國(guó)組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展起步比較晚，但通過(guò)不斷引進(jìn)大量先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，經(jīng)過(guò)科技人員的積極消化和吸收，與時(shí)俱進(jìn)，努力奮斗，使我國(guó)的組合機(jī)床技術(shù)有了迅速發(fā)展。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為立臥式雙面21軸組合鉆床上主軸箱設(shè)計(jì)，主要有以下幾部分組成：緒論、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多軸箱設(shè)計(jì)。另外論文還包括總體結(jié)構(gòu)圖和主要零件的結(jié)構(gòu)圖。本次設(shè)計(jì)研究的主要是立臥式雙面23軸組合鉆床左主軸箱設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在多軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，同時(shí)介紹齒輪位置的設(shè)計(jì)和齒輪軸以及其它部件的選用。2.加工工藝分析加工對(duì)象：前端面鉆孔材料牌號(hào)：HT250材料硬度：HB190-240加工內(nèi)容：在前端面上鉆孔17個(gè)和絞一個(gè)孔生產(chǎn)批量：5000萬(wàn)臺(tái)/年工藝方案的擬定是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。因?yàn)楣に嚪桨冈诤艽蟪潭壬蠜Q定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合機(jī)床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬定出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。本工序中以底面及左側(cè)面兩個(gè)工藝定位銷孔作為基準(zhǔn)，同時(shí)加工：(1)在前后斷面上鉆17個(gè)孔（圖2.1），擴(kuò)￠51.6mm深31圖2.1本工序中滿足工藝方案基本原則：粗精加工分開(kāi)原則；工序集中原則（適當(dāng)考慮相同類型工序的集中；有相對(duì)位置精度要求的工序應(yīng)集中加工）。滿足在制定加工一個(gè)工件的幾臺(tái)成套機(jī)床或流水線的工藝方案時(shí)，應(yīng)盡可能使精加工集中在所有粗加工之后，以減少內(nèi)應(yīng)力變形影響，有利于保證加工精度。3.多軸箱的基本結(jié)構(gòu)及表達(dá)方法多軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸的動(dòng)力部件。其動(dòng)力來(lái)自通用的動(dòng)力箱，與動(dòng)力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺(tái)，可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等加工工序。多軸箱一般具有多根軸同時(shí)對(duì)一列孔系進(jìn)行加工。但也有單軸的，用于鏜孔居多。多軸箱按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為通用（即標(biāo)準(zhǔn)）多軸箱和專用多軸箱兩大類。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動(dòng)件；后者機(jī)構(gòu)特殊，往往需要加強(qiáng)主軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動(dòng)件必須專門設(shè)計(jì)，故專用多軸箱通常指“剛性主軸箱”，即采用不需刀具導(dǎo)向裝置的剛性主軸和用精密滑臺(tái)導(dǎo)軌來(lái)保證加工孔的位置精度。通用多軸箱則采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具的設(shè)計(jì)方法基本相同。處于本設(shè)計(jì)的考慮，下面僅介紹大型通用多軸箱的設(shè)計(jì)。3.1多軸箱的組成大型通用多軸箱由箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成，其基本結(jié)構(gòu)包括：箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等箱體類零件；主軸、傳動(dòng)軸、手柄軸、傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱或電動(dòng)機(jī)齒輪13等傳動(dòng)類零件；葉片泵、分油器、注油標(biāo)、排油塞、油盤（立式多軸箱不用）和防油套等潤(rùn)滑及防油元件。在多軸箱箱體內(nèi)腔，可安排兩排32mm寬的齒輪或三排24mm寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間可安排一排或兩排24mm寬的齒輪。3.2多軸箱總圖繪制方法特點(diǎn)(1)主視圖用點(diǎn)劃線表示齒輪節(jié)圓，標(biāo)注齒輪齒數(shù)和模數(shù)，兩嚙合齒輪相切處標(biāo)注羅馬字母，表示齒輪所在排數(shù)。標(biāo)注個(gè)軸軸號(hào)及主軸和驅(qū)動(dòng)軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。(2)展開(kāi)圖每根軸、軸承、齒輪等組件只畫軸線上邊或下邊（左邊或右邊）一半，對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的軸組件只畫一根，但必須在軸端注明相應(yīng)的軸號(hào)；齒輪可不按比例繪制，在圖形一側(cè)用數(shù)碼箭頭標(biāo)明齒輪所在排數(shù)。3.3多軸箱通用零件多軸箱通用零件包括：通用箱體類零件、通用主軸、通用傳動(dòng)軸、通用齒輪和套。為節(jié)約時(shí)間，把握設(shè)計(jì)重點(diǎn)，其詳細(xì)不在此列說(shuō)。4.多軸箱的設(shè)計(jì)目前多軸設(shè)計(jì)有一般設(shè)計(jì)法和電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法兩種。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)多軸箱，由人工輸入原始數(shù)據(jù)，按事先編制的程序，通過(guò)人機(jī)交互方式，可迅速、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，繪制多軸箱總圖、零件圖和箱體補(bǔ)充加工圖，打印出軸孔坐標(biāo)及組件明細(xì)表。一般設(shè)計(jì)發(fā)的順序是：繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、軸頸及齒輪擬定傳動(dòng)系統(tǒng)；計(jì)算主軸、傳動(dòng)軸坐標(biāo)（也可用計(jì)算機(jī)計(jì)算和驗(yàn)算箱體軸孔的坐標(biāo)尺寸）、繪制坐標(biāo)檢查圖；繪制多軸箱總圖，零件圖及編制組件明細(xì)表。具體內(nèi)容和方法簡(jiǎn)述如下。4.1繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。其主要內(nèi)容及注意事項(xiàng)如下：(1)根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制對(duì)軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置尺寸。(2)根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標(biāo)注所有主軸位置尺寸及工件與主軸、主軸與驅(qū)動(dòng)軸的相關(guān)位置尺寸。在繪制主軸位置時(shí)，要特別注意：主軸和被加工零件在機(jī)床上是面對(duì)面安放的，因此，多軸箱主視圖上的水平方向尺寸與零件工序圖上的水平方向尺寸正好相反。其次，多軸箱上的坐標(biāo)尺寸基準(zhǔn)和零件工序圖上的基準(zhǔn)經(jīng)常不重合，應(yīng)根據(jù)多軸箱與加工零件的相對(duì)位置找出統(tǒng)一基準(zhǔn)，并標(biāo)出其相對(duì)位置關(guān)系尺寸，然后根據(jù)零件工序圖各孔位置尺寸，算出多軸箱上各主軸坐標(biāo)值。(3)根據(jù)加工示意圖標(biāo)注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)向（面對(duì)主軸看）可不標(biāo)，只注順時(shí)針轉(zhuǎn)向。(4)標(biāo)明動(dòng)力部件型號(hào)及其性能參數(shù)等。圖4.1，4.2所示為立臥式雙面21軸組合鉆床上主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖。 圖4.1多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖圖4.2多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖注：1.被加工零件編號(hào)及名稱：YTR3105.020101氣缸體。材料及硬度：HT250，190～240HBS。2.主軸外尺寸及切削用量（表4.1）。3.動(dòng)力部件1TD32Ⅰ，電動(dòng)機(jī)功率4.4KW，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min。表4.1主軸外尺寸及切削用量軸號(hào)主軸外伸尺寸（mm）切削用量D/dL工序內(nèi)容n(r/min)v(m/min)f(mm/min)1550/25106荒闊凸輪軸孔￠51.615525.13601,1832/2077鉆2-￠13.9深45.5(通孔)37516.3860932/2077鉆￠8.5深18.5,倒角￠11×90°46012.286016732/2077鉆￠8.5深20.5，深孔￠11×90°46012.2860鉆￠8深17.552013.0760鉆￠16深3334017.096019、1214、8、10、17、1332/2077鉆6-￠8.5倒角￠11×90°46012.2860鉆￠8.5深1346012.28603、5、61132/2077鉆3-￠6.7深24.5倒角￠9×90°4699.860鉆￠8.5深23.5倒角￠11×90°46012.28604.2主軸、齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算4.2.1主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定(1)主軸形式的確定主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸連接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時(shí)常采用滾珠軸承主軸；擴(kuò)、鏜、鉸孔等工序常采用滾錐主軸；主軸間距較小時(shí)常選用滾針軸承主軸。根據(jù)零件上的軸與軸之間的距離和軸上的轉(zhuǎn)速以及進(jìn)給，安排軸上的齒輪的大小，根據(jù)齒輪的大小，初步選定軸的軸徑。主軸1——14和17以及18軸選半徑為10mm;主軸15、16選為15mm。主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步確定。傳動(dòng)軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完后再檢驗(yàn)?zāi)承╆P(guān)系軸頸。主軸上選用深溝球軸承外加推力球軸承，配合使用，用來(lái)承受軸向力。軸15和16可以使用圓錐滾子軸承，他承載的能力大，可以承受軸向力。(2)齒輪模數(shù)的確定齒輪模數(shù)m（單位為mm）一般用類比法確定，也可按公式估算。本次設(shè)計(jì)多采用類比法。同時(shí)為了便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格一般不多余兩種?，F(xiàn)本設(shè)計(jì)中采用的模數(shù)為2、3mm。4.2.2多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算多軸箱的動(dòng)力計(jì)算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。傳動(dòng)系統(tǒng)確定后，多軸箱所需功率P按下列公式計(jì)算：P=P+P+P=P+P+P式中P——切削功率，單位KW；P——空轉(zhuǎn)功率，單位KW；P——與負(fù)荷成正比的功率損失，單位KW。每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計(jì)算或查表獲得；每個(gè)軸上的空轉(zhuǎn)功率按［1］中的表4－6確定；每個(gè)軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的1%。切削功率的計(jì)算主軸15加工的工序內(nèi)容和切削用量。主軸15的切削轉(zhuǎn)矩T=31.6DfHB。進(jìn)給量f＝60mm/min＝(60÷155)mm/r=0.布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T=31.6DfHB＝31.6×11.7×0.156×223.33＝31.6×6.326×0.229×25.667=1175.11N.mm主軸15的切削功率P＝＝＝0.018KW主軸1～18加工的工序內(nèi)容和切削用量一樣，主軸1～18的切削功率一樣。主軸1～18的切削轉(zhuǎn)矩T=10DfHB。進(jìn)給量f＝60mm/min＝60÷375mm/r=0布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T＝10DfHB＝10×13.9×0.16×223.33＝10×148.5×0.231×25.67＝8799.3037N·mm主軸1～18的切削功率P＝＝＝0.33KW主軸9的切削轉(zhuǎn)矩T=10DfHB。進(jìn)給量f＝60mm/min＝(60÷460)mm/r=0.布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T＝10DfHB＝10×18.5×0.13×223.33＝10×255.6385×0.13×25.67＝8530.9128N·mm主軸10的切削功率P＝＝＝0.37KW主軸16的切削轉(zhuǎn)矩T4=10DfHB進(jìn)給量f4＝60mm/min＝(60÷460)mm/r=0布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T4＝10DfHB＝10×20.5×0.13×223.33＝10×310.6936×0.13×25.67＝10368.1568N·mm主軸16的切削功率P4＝＝＝0.49KW主軸的切削轉(zhuǎn)矩T5=10DfHB進(jìn)給量f5＝60mm/min＝(60÷520)mm/r=0布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T5＝10DfHB＝10×8×0.031×223.33＝10×51.984×0.0617×25.67＝823.345N·mm主軸16的切削功率P5＝＝＝0.044KW主軸2的切削轉(zhuǎn)矩T6=10DfHB進(jìn)給量f6＝60mm/min＝(60÷340)mm/r=0布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T6＝10DfHB＝10×16×0.176×223.33＝10×194.0117×0.249×25.67＝12406.92N·mm主軸16的切削功率P6＝＝＝0.433KW主軸11、10、8、17、12、14的切削轉(zhuǎn)矩T7=10DfHB進(jìn)給量f7＝60mm/min＝(60÷460)mm/r=0布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T7＝10DfHB＝10×8.5×0.13×223.33＝10×58.33×0.196×25.67＝2927.34N·mm主軸16的切削功率P7＝6×＝6×＝0.83KW主軸13的切削轉(zhuǎn)矩T8=10DfHB進(jìn)給量f8＝60mm/min＝(60÷460)mm/r=0布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T8＝10DfHB＝10×8.5×0.13×223.33＝10×58.33×0.196×25.67＝2927.34N·mm主軸16的切削功率P8＝＝＝0.14KW主軸3、5、6的切削轉(zhuǎn)矩T9=10DfHB進(jìn)給量f9＝60mm/min＝(60÷469)mm/r=0布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T9＝10DfHB＝10×6.7×0.13×223.33＝10×37.114×0.196×25.67＝1867.342N·mm主軸16的切削功率P9＝3×＝3×＝0.27KW主軸4的切削轉(zhuǎn)矩T10=10DfHB進(jìn)給量f10＝60mm/min＝(60÷460)mm/r=0布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33切削轉(zhuǎn)矩T10＝10DfHB＝10×8.5×0.13×223.33＝10×58.33×0.196×25.67＝2934.77N·mm主軸16的切削功率P10＝＝＝0.14KW切削功率P＝P＝P+P+P+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10＝3.065KW(2)空轉(zhuǎn)功率的計(jì)算主軸3、4、5、6、11、12、14、9、8、10、13、17的空轉(zhuǎn)功率按［1］中的表4－6得：P＝0.031KW。主軸1、18的空轉(zhuǎn)功率查［1］中的表4－6得：P＝0.028KW。主軸15的空轉(zhuǎn)功率查［1］中的表4－6得：P＝0.025KW。主軸2的空轉(zhuǎn)功率按［1］中的表4－6得：P＝0.024KW。主軸7的空轉(zhuǎn)功率按［1］中的表4－6得：P空轉(zhuǎn)5＝0.035KW。傳動(dòng)軸16的總空轉(zhuǎn)功率查［1］中的表4－6得：P空轉(zhuǎn)6＝0.13KW。P=P＝12×P+2×P+P+P+P+P空轉(zhuǎn)6＝12×0.031+2×0.028+0.025+0.024+0.13＝0.607KW(3)損失功率的計(jì)算總的功率損失P＝P＝0.20KW多軸箱所需功率P＝P+P+P＝3.065+0.607+0.20＝3.872KW4.3多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)4.3.1擬定傳動(dòng)路線把主軸12、13、14視為一組同心圓主軸，在其圓心（即三主軸軸必組成的三角形外接圓圓心）處設(shè)中心傳動(dòng)軸26；把主軸14、9、10視為一組同心圓主軸，在其圓心（即三主軸軸必組成的三角形外接圓圓心）處設(shè)中心傳動(dòng)軸24；把主軸10、11視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設(shè)中心傳動(dòng)軸25；把主軸9、8視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設(shè)中心傳動(dòng)軸23；把主軸7、5、4視為一組同心圓主軸，在其圓心（即三主軸軸必組成的三角形外接圓圓心）處設(shè)中心傳動(dòng)軸22，再在22軸上加齒輪連接主軸8；把主軸6、3、2視為一組同心圓主軸，在其圓心（即三主軸軸必組成的三角形外接圓圓心）處設(shè)中心傳動(dòng)軸20，其中6、5、3是分布在一個(gè)圓上；中心傳動(dòng)軸2與中心傳動(dòng)軸1用中心傳動(dòng)軸19傳動(dòng)；把主軸18、17視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設(shè)中心傳動(dòng)軸28；把主軸17、16、15視為一組同心圓主軸，在其圓心（即三主軸軸必組成的三角形外接圓圓心）處設(shè)中心傳動(dòng)軸27；用21軸將各傳動(dòng)于主傳動(dòng)輪相連，達(dá)到傳動(dòng)的目的。4.3.2確定驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)尺寸根據(jù)原始依據(jù)圖4.1，算出驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)尺寸，如表4.2所示。表4.2驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值坐標(biāo)銷0驅(qū)動(dòng)軸0主軸1主軸2主軸3主軸4主軸5X0.0000.000190.000114.5.00068.000170.000135.000Y0.00027.00064.00047.00037.07.00077.00055.000坐標(biāo)主軸6主軸7主軸8主軸9主軸10主軸11主軸12X78.00078.00095.00026.00097.00093.50077.500Y25.00075.000129.000190.00